Чтобы найти количество вещества (число молей) в газе, можно использовать уравнение состояния идеального газа:
[ PV = nRT ]
где:
- ( P ) — давление,
- ( V ) — объём,
- ( n ) — количество вещества (число молей),
- ( R ) — универсальная газовая постоянная,
- ( T ) — температура в Кельвинах.
Давайте подставим известные значения в это уравнение.
Дано:
- Давление ( P = 300 ) кПа = ( 300 \times 10^3 ) Па
- Объём ( V = 40 ) л = ( 40 \times 10^{-3} ) м³
- Температура ( T = 340 ) К
- Универсальная газовая постоянная ( R \approx 8.314 ) Дж/(моль·К)
Подставим значения в уравнение и найдем количество вещества ( n ):
[ (300 \times 10^3) \times (40 \times 10^{-3}) = n \times 8.314 \times 340 ]
Преобразуем уравнение для нахождения ( n ):
[ n = \frac{(300 \times 10^3) \times (40 \times 10^{-3})}{8.314 \times 340} ]
Вычислим числитель и знаменатель отдельно:
[
\text{Числитель: } 300 \times 10^3 \times 40 \times 10^{-3} = 300 \times 40 = 12000
]
[
\text{Знаменатель: } 8.314 \times 340 \approx 2826.76
]
Теперь разделим числитель на знаменатель:
[
n = \frac{12000}{2826.76} \approx 4.24
]
Таким образом, количество вещества в газе составляет приблизительно 4.24 моля.